Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 83 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
83
На том факте, что температура кипения смеси ниже температуры кипения
отдельных компонентов, основан способ разделения или очистки веществ пу-
тем их
перегонки с водяным паром. Процесс этот чаще всего используется для
перегонки малолетучих органических веществ, разлагающихся при температу-
ре кипения или ниже её.
Используя в качестве одного из компонентов воду, получают систему, в
которой температура кипения ниже 100
о
C (табл. 3.6).
Таблица 3.6
Температура кипения жидкостей, перегоняемых с водяным паром
Температура кипения, °
С
Жидкость
чистой жидко-
сти
A
жидкости
A с
водяным паром
Содержание
A
в конденсате,
мол. %
Бензол 80,2 69,2 91,1
Анилин 184,9 98,4 23,1
Нафталин 218,2 99,3 15,3
Ртуть 356,9 100,0 0,4
Если M
A
и M
B
=18,02 – молярные массы малолетучего вещества A и воды,
г
/моль, а g
A
и
2
HO
g их массы в паровой фазе, то, в соответствии с уравнением
(3.39), можно рассчитать соотношение масс компонентов в паре (а следова-
тельно, и в конденсате)
222
0
18 02
п
,
п
HO HO HO
,
A
AA
A
p
Ng
NMg p
==
, откуда
22
0
18 02
HO HO
,
,
A
AA
gp
gpM
=
. ( 3.40)
Количество водяного пара (в кг), требуемое для перегонки 1 кг вещества
A, называется расходным коэффициентом.
Из уравнения (3.40) следует, что расход водяного пара на единицу массы
отгоняемого вещества тем меньше, чем больше
р
0, A
и M
A
, поэтому даже мало-
летучие вещества с большой молярной массой будут отгоняться с водяным па-
ром в значительных количествах. При этом часто используется перегретый пар,
что позволяет нагреть вещество до более высокой температуры и увеличить
р
0, A
, а следовательно, и массу отгоняемого вещества g
A
.